Потужний ультразвук для підвищення мікробної стабільності фарб
- Мікробне руйнування може пошкоджувати рецептури фарб як на водній основі, так і на основі розчинників.
- Екологічні норми обмежують використання біоцидів. Ультразвукова обробка є екологічно безпечним, ефективним методом консервування фарб.
- Потужний ультразвук дає змогу навіть переробляти фарби та покриття, зіпсовані мікроорганізмами.
Ультразвукове консервування фарб
Консервування фарб передбачає запобігання росту бактерій та інших мікроорганізмів. Зазвичай до рецептури фарби додають біоциди для знищення мікроорганізмів. Зі зростанням попиту на екологічно сталі, нетоксичні та екологічно безпечні фарби сучасні рецептури фарб виготовляють із нижчим вмістом летких органічних сполук (ЛОС), і вони часто мають вищий вміст води. Недоліком цих екологічно сталих рецептур є значно більша схильність до мікробного псування та руйнування.
Потужний ультразвук є екологічним методом консервування фарб і покриттів. Ефективне руйнування клітин і лізис мікроорганізмів допомагають виробляти фарби з низьким вмістом ЛОС і біоцидів – водночас із тривалим терміном придатності та доброю стабільністю продукту.
Мікробне руйнування фарби
Фарби на водній основі та на основі розчинників використовують завдяки їхнім декоративним і захисним властивостям. Особливо схильні до мікробного біоруйнування системи на водній основі.
Оскільки екологічні норми постійно стають суворішими, кількість біоцидів у фарбах необхідно зменшувати, адже ці біоциди можуть шкодити довкіллю та здоров’ю людини. Тому екологічні норми суттєво обмежили використання біоцидів. Біоциди використовують для запобігання мікробному псуванню фарб і покриттів та його зменшення. Вони забезпечують значно довший термін придатності та кращу здатність фарбової продукції зберігатися. Через скорочення використання біоцидів потрібен альтернативний метод консервування.
Потужний ультразвук є добре відомим методом руйнування клітин і консервування, для якого доведено можливість зменшення / заміни використання агресивних протимікробних хімічних речовин.
Наслідки мікробного псування
Забруднення фарби спричинене ростом та/або потраплянням небажаних мікробних клітин до рецептури й може призводити до таких проявів погіршення якості:
- зміна кольору
- газоутворення
- неприємний запах
- зниження в’язкості
- тягучість, пліснява, слиз
- розшарування фаз
Мікробна стабільність фарб є важливим показником якості, оскільки відомо, що будь-який такий ріст мікроорганізмів у продукті, розфасованому в банки, погіршує його функціональні властивості під час використання. Потужний ультразвук допомагає підвищити мікробну та кінетичну стабільність вашої рецептури фарби!
Ультразвукова переробка фарб, пошкоджених мікроорганізмами
Якщо фарби вже зіпсувалися через недостатнє консервування, ультразвукова обробка дає змогу переробляти фарби та покриття в рідкому стані. Якщо термін придатності фарб і покриттів минув, рецептуру можна відновити ультразвуковою обробкою. Нестабільність і псування рецептури можна усунути: інтенсивна ультразвукова обробка руйнує мікроорганізми, консервує та стабілізує рецептуру, завдяки чому фарба знову стає придатною для продажу. Перероблений продукт можна подати в потік приготування рецептури та знову розфасувати в банки для продажу.
Цей простий процес дає змогу переробляти зіпсовані рецептури фарб, запобігаючи економічним втратам через псування (зокрема витратам на утилізацію відходів).
Переваги потужного ультразвуку:
Один етап – численні ефекти
- Потужний ультразвук консервує вашу рецептуру фарби, руйнуючи мікроорганізми, гриби та водорості
- Ультразвук подрібнює, диспергує та деагломерує частинки до мікронних і нанорозмірів
- Ультразвукова обробка допомагає дегазувати рецептуру
- Переробка зіпсованих продуктів, термін придатності яких минув
Отримайте однорідну та стабільну рецептуру фарби за допомогою потужного ультразвуку!
Один пристрій для виконання 3 технологічних етапів
Ультразвукова обробка є надзвичайно універсальним технологічним методом. Один установлений ультразвуковий гомогенізатор може виконувати три технологічні етапи:
- подрібнення, деагломерація та диспергування
- мікробна стабілізація та консервування
- дегазація рецептури
Промисловий потужний ультразвук
Вироблені Hielscher промислові ультразвукові пристрої можна легко встановлювати та інтегрувати в наявні виробничі потужності під час їх модернізації. Для високої продуктивності наші надійні ультразвукові установки переважно використовують як проточні системи. Рецептуру фарби можна подавати за однопрохідною або рециркуляційною схемою. Кількість проходів через зону інтенсивної кавітації в ультразвуковому реакторі можна адаптувати до продукту та конкретних вимог.
Ультразвукові системи Hielscher, як-от UIP2000hdT, UIP4000, UIP10000 або UIP16000 можна об’єднувати в групи, завдяки чому виробнича потужність практично не має обмежень.
Усі ультразвукові апарати розраховані на роботу 24/7 і потребують зовсім незначного технічного обслуговування. Камери реакторів легко очищувати завдяки простій геометрії та встановленому ультразвуковому очищувачу (CIP).
Ультразвуковий апарат для важких умов експлуатації UIP16000 (16kW)
Потужний ультразвук для консервування фарб: UIP1500hd
Література / Посилання
- Downey, A. (2012): Використання біоцидів для консервування фарб. У: H.W. Rossmoore: Довідник із використання біоцидів і консервантів. Springer Sci 2012.
- Ishfaq, S.; Ali, N., Tauseef, I., Khan Khattak, M.N.; Khan Shinwari, Z.; Ali; I.M. (2015): Аналіз руйнування фарб під дією грибних і бактеріальних видів. Pak. J. of Bot., 47/2, 2015. 753-760.
- Obidi, O.F.; Aboaba, O.O.; Makanjuola, M.S.; Nwachukwu, S.C.U. (2009): Мікробіологічна оцінка та руйнування фарб і фарбової продукції. J. Environ. Biol. 30(5), 835-840 (2009).
- Ravikumar, H.R.; Rao, S.S.; Karigar, C.S. (2012): Біорозкладання фарб: сучасний стан. Indian J. Sci. Technol. 5/1, 2012. 1977-1987.
Корисні відомості
Диспергування пігментів
- Змочування: Сухий пігментний порошок необхідно змочити. Під час змочування поверхня частинок пігменту та агломератів вкривається рідиною.
- Деагломерація / Розділення: Агрегати й агломерати необхідно зруйнувати, щоб поверхня кожної окремої частинки була вкрита рідиною. Потужний ультразвук є дуже ефективним інструментом, що дає змогу подрібнювати, диспергувати та деагломерувати частинки для отримання однорідної рецептури. Крім того, ультразвукова обробка сприяє дегазації рецептури.
- Стабілізація: Рецептуру стабілізують для збереження розміру частинок. Ефективний метод подрібнення та диспергування сприяє стабільному розподілу частинок за розмірами та стабілізації під час зберігання.
Мікробне псування
До грамнегативних організмів, які зазвичай трапляються в забрудненій фарбі на водній основі, належать Pseudomonas sp., Enterobacter sp., Proteus sp., Micrococcus sp. та Aerobacter sp.
У забрудненій фарбі також можуть траплятися грампозитивні організми Bacillus sp. Найпоширенішими видами грибів, які виявляють на забрудненій сухій плівці фарби, є Aureobasidium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium та Penicillium.
Зі зростанням попиту на екологічно сталі, нетоксичні та екологічно безпечні фарби їх виготовляють за рецептурами з нижчим вмістом ЛОС, і вони часто мають вищий вміст води.
Менш токсичні, екологічно прийнятні фарби зазвичай мають коротший термін придатності та частіше зазнають мікробного зараження.
Мікробіологічне псування покриттів на водній основі може призвести до значних економічних втрат для виробника.
Наслідками діяльності бактерій і грибів є зниження в’язкості, газоутворення, неприємний запах і видиме руйнування. Крім того, зміна кольору, спричинена ферментами, які виробляють мікроорганізми, може призводити до змін у продукті ще довго після процесу приготування рецептури. Зниження в’язкості рецептури фарби часто можна спостерігати внаслідок розщеплення целюлозних загусників.
Рецептури фарб
Фарби на водній основі та на основі розчинників використовують, наприклад, на зовнішніх або внутрішніх стінах житлових комплексів. Ці фарби виконують дві основні функції: захисну та декоративну. Мікробне забруднення фарби в рідкому стані та висохлих плівок може зруйнувати ці функції, що призводить до руйнування, порушення функціональних властивостей та оптичних / естетичних недоліків. Консерванти для фарб є хімічним засобом запобігання мікробному псуванню або стримування його на низькому рівні. Поширені консерванти для захисту фарб і покриттів у тарі (біоциди / фунгіциди / мікробіциди) включають O-formals, N-formals, 5-chloro-N-methylisothiazolin-3-one (CIT), benzisothiazoline (BIT) та chloroallyl-3,5,7-azoniaadamantane chloride (adamantine). З екологічних міркувань і міркувань охорони здоров’я бажано зменшувати використання цих хімічних речовин або уникати його.
Потужний ультразвук є екологічною альтернативою, яка може замінити використання біоцидів або зменшити кількість біоцидів, необхідних для консервування фарби в рідкому стані.